[發明專利]異質結雙極晶體管性能測試方法及測試系統

有效

• 申請號: 201010605624.8
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102565651A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 黃景豐
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及一種半導體器件的測試方法，尤其是一種異質結雙極晶體管性能測試方法。本發明還涉及一種異質結雙極晶體管性能測試系統。

背景技術

目前沒有能夠直接或間接量化異質結雙極晶體管（HBT）BE結附近陷阱中心（trap?center）的方法；雖然可以對器件進行測試如加Stress后根據器件特性（I-V曲線）的偏移來判斷該器件的穩定程度，但仍然不清楚I-V曲線的偏移是由何種因素引起，更不能對該現象進行量化。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供了一種異質結雙極晶體管性能測試方法，以及實現這種異質結雙極晶體管性能測試方法所采用的測試系統，能夠量化異質結雙極晶體管BE結附近的陷阱中心；從而更準確客觀的對器件性能進行評價，對器件特性分析及工藝改善起指導作用。

????為解決上述技術問題，本發明異質結雙極晶體管性能測試方法的技術方案是，包括如下步驟：

對異質結雙極晶體管器件的BE結進行低頻噪聲功率譜測試，篩選出具有產生-復合噪聲（Generation-Combination?noise，即G-R?Noise）特征的頻譜；

根據函數????????????????????????????????????????????????，對篩選出的產生-復合噪聲特征頻譜的噪聲部分進行擬合，公式中為trap中心捕獲-釋放的時間，?，為trap中心的頻率，J_B為電流密度，a和k的取值范圍為1.9~2.1，C為擬合常數；

從頻譜中找到擬合曲線上第一個的拐點的位置，其位置的橫坐標值為的值，縱坐標值為的值，自變量取值為1，計算C的取值；

根據C的取值，擬合其它的拐點，取得其它拐點的值，得到值的個數，根據值的個數對器件的性能做出評價，的數量越少，器件性能越好。

本發明異質結雙極晶體管性能測試方法的另一技術方案是，包括如下步驟：

對異質結雙極晶體管器件的BE結進行低頻噪聲功率譜測試，篩選出具有產生-復合噪聲特征的頻譜；

根據函數，對篩選出的產生-復合噪聲特征頻譜的噪聲部分進行擬合，公式中為trap中心捕獲-釋放的時間，?，為trap中心的頻率，J_B為電流密度，a和k的取值范圍為1.9~2.1，C為擬合常數；

從頻譜中找到擬合曲線上第一個的拐點的位置，其位置的橫坐標值為的值，縱坐標值為的值，自變量取值為1，計算C的取值；

根據C的取值，擬合其它的拐點，取得其它拐點的值，得到值的個數，根據值的個數對器件的性能做出評價，的數量越少，器件性能越好。

本發明異質結雙極晶體管性能測試方法的又一技術方案是，包括如下步驟：

對異質結雙極晶體管器件的BE結進行低頻噪聲功率譜測試，篩選出具有產生-復合噪聲特征的頻譜；

根據函數，對篩選出的產生-復合噪聲特征頻譜的噪聲部分進行擬合，公式中為trap中心捕獲-釋放的時間，?，為trap中心的頻率，J_B為電流密度，a和k的取值范圍為1.9~2.1，C為擬合常數；

從頻譜中找到擬合曲線上第一個的拐點的位置，其位置的橫坐標值為的值，縱坐標值為的值，自變量取值為1，計算C的取值；

根據C的取值，擬合其它的拐點，取得其它拐點的值，得到值的個數，根據值的個數對器件的性能做出評價，的數量越少，器件性能越好。

本發明還提供了一種實現上述異質結雙極晶體管性能測試方法所使用的測試系統，其技術方案是，包括：

IV曲線測試儀，用于測試IV曲線，加偏置條件；

動態信號分析儀和低頻噪聲分析儀，用于生成產生-復合噪聲特征頻譜曲線；

與上述各部件連接的探針臺以及與所述探針臺連接著的待測的異質結雙極晶體管。

本發明通過采用上述技術方案，量化了異質結雙極晶體管BE結附近的陷阱中心，更準確客觀的對器件性能進行評價，對器件特性分析及工藝改善起到了指導作用。

附圖說明

下面結合附圖對本發明進行進一步描述：

圖1為沒有產生-復合噪聲的器件在加Stress前后的I-V曲線圖。

圖2為有產生-復合噪聲的器件在加Stress前后的I-V曲線圖。

圖3為有產生-復合噪聲和沒有產生-復合噪聲的頻譜特征曲線圖。

圖4為有產生-復合噪聲的頻譜特征曲線圖。

圖5為本發明異質結雙極晶體管性能測試方法實施例中所采用的特征函數。